Fyzikálně-chemické vlastnosti roztoků pro přípravu disperzí nanočástic

Miloš ČERNOUŠEK

Bachelor's thesis

Physico-chemical properties of solutions for a preparation of nanoparticles dispersions

Abstract:

Tato bakalářská práce je zaměřena na měření hustoty, indexu lomu a viskozity a výpočet dodatkového molárního objemu binárních směsí glycerin-voda v teplotním rozsahu 283,15 až 363,15 K za atmosférického tlaku. Hustota byla měřena pomocí vibračních densimetrů Anton Paar 4500 a DX45 DeltaRange Mettler Toledo. Index lomu byl měřen pomocí refraktometru RM40 Mettler Toledo. Měření viskozity bylo prováděno na Höpplerově viskozimetru Brookfield KF10, který měří viskozitu v rozsahu od 0,6 do 1?104 mPa?s a v teplotním rozmezí od teploty místnosti do 373,15 K. Všechna naměřená a vypočtená data byla zpracována do tabulek a následně byly sestrojeny grafy hustoty, indexu lomu, dodatkového molárního objemu a viskozity v závislosti na molárním zlomku binární směsi a na teplotě. Druhou částí bakalářské práce bylo stanovení elektrokinetického potenciálu (zeta potenciálu, potenciálu) a velikosti nanočástic zlata nebo stříbra v disperzním prostředí glycerin-voda nebo polyethylenglykol-voda. Výsledky stanovení velikosti částic byly porovnány s výsledky získanými pomocí transmisní elektronové mikroskopie s vysokým rozlišením (HRTEM). Cílem práce bylo získat důležitá vstupní data pro stanovení zeta potenciálu a velikosti částic metodou dynamického rozptylu světla, jako jsou hustota, viskozita a index lomu a ukázat, že zadané vstupní parametry ovlivňují správnost a přesnost stanovení zeta potenciálu a velikosti částic.

Abstract:

This thesis is focused on the measurement of density, refractive index and viscosity and subsequent calculation of excess molar volume of binary systems of glycerin-water in the temperature range from 283.15 to 363.15 K at atmospheric pressure. Density was measured by vibrating-tube densimeters Anton Paar 4500 and DX45 DeltaRange Mettler Toledo. The refractive index was measured using a refractometer Mettler Toledo RM40. The viscosity measurements were performed by a Höppler viscometer Brookfield KF10, which measures the viscosity in the range from 0.6 to 1?104 mPa?s and a temperature range from room temperature to 373.15 K. All measured data were presented by tables and graphs of density, refractive index, excess molar volume and viscosity as a function of the mole fraction of glycerine in binary systems and temperature dependence. The second part of the thesis was to determine an electrokinetic potential (zeta potential, potential) and size of gold or silver nanoparticles in the dispersion medium glycerin-water or polyethyleneglycol-water. Obtained results of particle size were confirmed with them obtained from high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). The aim of this work was to obtain important input data, density, viscosity and refractive index, for determination of zeta potential and particle size by a method of dynamic light scattering. It was shown the incorrect input data affect an accuracy and correctness of determination of zeta potential and particle size negatively.

Keywords

Hustota, index lomu, viskozita, dodatkový molární objem, binární systém, vibrační densimetrie, refraktometrie, elektrokinetický potenciál, velikost částic, disperzní prostředí, glycerin-voda

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2014

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Zdeňka Kolská, Ph.D.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry / Toxicology and hazardous waste analysis